タンパク質徐放制御を目指した自己組織化体を組み込んだ新規組織接着性ゲルの創製

创建一种新型组织粘附凝胶，包含自组装体，用于受控持续蛋白质释放

基本信息

批准号：
11J02167
负责人：
内田裕介
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

平成25年度は、三層構造高分子ミセルの膜構造の制御を目的として、ブロック共重合体の種類がミセル形成に及ぼす影響の評価を行った。加えて、外部環境のpHがブロック共重合体、ブロック共重合体が形成する三層構造高分子ミセル、三層構造高分子ミセルを組み込んだゲルの構造安定性に及ぼす影響を評価した。疎水部の分子量が大きいPEG-PLLAブロック共重合体を合成し、三層構造高分子ミセルの調製を試みたところ、三層構造高分子ミセルが形成していることが確認され、疎水部の結晶性が高いブロック共重合体から三層構造高分子ミセルを得られることがわかった。得られた三層構造高分子ミセルは結晶性が高い疎水性シェルを有しており、加水分解に対する耐性が高いと予想されることから、内包物をより長時間内包・放出可能であると考えられる。ブロック共重合体および三層構造高分子ミセルは、塩基性条件下において分解・崩壊していることが示唆された。内部のpHが異なるハイドロゲルを調製しそのハイドロゲルの構造安定性を目視により評価したところ、ゲル内部が塩基性のハイドロゲルは構造安定性が低く、時間経過と共に流動性が増すことが明らかとなった。粘弾性測定の結果からも、塩基性のハイドロゲルは時間経過に対する貯蔵弾性率の減少が著しく、構造安定性が低いことが示唆された。以上より、ゲル中のpHを変化させることで、ゲルの構造安定性が調製可能であることが明らかになった。また、疎水部の結晶性が高いPEG-PLLAブロック共重合体から調製した三層構造高分子ミセルを架橋点とした場合、ハイドロゲルの構造安定性が向上することが明らかになった。これらの結果から、ゲル内部の架橋構造中のブロック共重合体の崩壊速度が、バルク材料のハイドロゲルの安定性へと波及的に影響を及ぼすことが明らかとなり、材料設計の指針として重要な知見を得ることが出来た。

2013年，我们评估了嵌段共聚物类型对胶束形成的影响，旨在控制三层聚合物胶束的膜结构。此外，我们还评估了外部环境的pH值对嵌段共聚物、由嵌段共聚物形成的三层聚合物胶束以及掺入三层聚合物胶束的凝胶的结构稳定性的影响。当我们合成疏水部分分子量大的PEG-PLLA嵌段共聚物并尝试制备三层聚合物胶束时，我们证实形成了三层聚合物胶束，并且疏水部分的晶体发现：嵌段共聚物可以得到具有高性能的三层聚合物胶束。所得的三层聚合物胶束具有高结晶度的疏水性外壳，并且预计具有高度的耐水解性，因此人们认为它们将能够在更长的时间内封装和释放内含物。有人提出，嵌段共聚物和三层聚合物胶束在碱性条件下会分解和崩解。当制备具有不同内部pH值的水凝胶并目视评估水凝胶的结构稳定性时，很明显，具有碱性凝胶内部的水凝胶具有较低的结构稳定性，但其流动性随着时间的推移而增加。粘弹性测量结果还表明，碱性水凝胶的储能模量随着时间的推移显着下降，表明它们的结构稳定性较低。由上可知，可以通过改变凝胶中的pH来调节凝胶的结构稳定性。研究还表明，当使用具有高度结晶疏水部分的PEG-PLLA嵌段共聚物制备的三层聚合物胶束作为交联点时，水凝胶的结构稳定性得到改善。这些结果表明，凝胶内部交联结构中的嵌段共聚物的崩解速率对块状材料水凝胶的稳定性具有连锁反应，这一知识对于我能够获得的材料设计具有重要指导意义。